資料中心用電量大,小型模組化核電廠有望成永續解方?

作者 | 發布日期 2023 年 01 月 04 日 9:30 | 分類 核能 , 能源科技 line share follow us in feedly line share
資料中心用電量大,小型模組化核電廠有望成永續解方?


資料中心用電量高,如今為了追求永續跟減少碳足跡,供電來源勢必要從傳統的化石燃料改成再生能源或是低碳能源,未來小型模組化核反應爐(SMR)會是另一個解方嗎?

小型模組化核反應爐顧名思義,就是縮小版的核電廠,傳統核電廠規模動輒 1GW,而小型核反應爐規模大約落在幾十到幾百 MW,過去核能就有被用來當作船隻的動力來源,但也是到最近才有新創打算應用在商用環境中,目前世界上第一個完成、也是唯一連接電網的則是俄羅斯的羅蒙諾索夫院士浮動核能發電廠,由兩台俄製小型模組化核反應爐構成容量共 70MW。

最近英國 Omdia 分析師 Alan Howard 和 Vladimir Galabov 報告指出,或許可以用小型核反應爐為大型資料中心供電。

假設包括運算、熱管理和輔助系統等林林總總,資料中心用電量大約 125MW,如果每座小型核電廠規模為 35MW,只要四座反應爐即可,且小型核電場也有占地面積小優勢,更適合用電量超過 100MW 的大型資料中心,規模較小的資料中心則比較適合跟當地電力公司合作。

當然談及核能,核廢料或是核安全議題一定會伴隨而來,Howard 和 Galabov 認為,小型核反應爐是從過去經驗改良而來,其優點就在於規模小、設計簡單和反應爐安全特性,因此風險較小;小型模組化核反應爐也不太需要「加油」,根據 Omdia 說法,核子動力潛艇中的反應爐約每 10 年補充燃料,新設計可延長到 30 年甚至是 40 年。

但小型核反應爐還是有核廢料的問題,雖說比燃氣或是燃煤更乾淨,終究要地方存放核廢料,美國賓夕法尼亞大學研究也指出,熔鹽、鈉冷式快中子等的小型核反應爐設計讓需要管理和處置的核廢料量增加 2~30 倍。

無論如何,要應用在資料中心,首先小型模組化核反應爐得先商業化,目前商用小型模組化核反應爐 仍在起步階段,很難說最終營運成本會是多少,新創 NuScale 則聲稱,當小型核反應爐在 2050 年後商業化,均化成本(LCOE)會落在每 MWh 40~65 美元。

根據美國能源署資料,目前燃氣跟陸上風電的 LCOE 約為每 MWh 37 美元,太陽能則是每 MWh 33 美元,未來天然氣價格將會逐步提高,小型核能雖然看來比較貴,但沒有間歇性發電以及碳排放問題。美國作為積極推動小型核能的國家之一,商用也還需要一段時間,Howard 表示,美國最快可以在2030 年設置小型核能,如果要用在資料中心,「推測」是10 到 15 年之後。

(首圖來源:pixabay